碳纤维加固混凝土梁的数值模拟计算.pdfVIP

吉林交通科技 20 10 年第2 期 SCIENCE AND TECHNOLOGY OF JILIN COMMUNICATIONS ≤ ≤≤≤≤≤≤≤ ≤ 桥梁与隧道 ≤ ≤≤≤≤≤≤≤≤ 碳纤维加固混凝土梁的数值模拟计算 徐博文 杨 冰 朱春凤 吉林省公路勘测设计院（长春 130021） 吉林交通职业技术学院（长春 130012） 【内容摘要】 本文采用ANSYS 对碳纤维加固的钢筋混凝土梁进行数值建模计算，介绍了非线性有限元 模拟碳纤维加固混凝土梁的方法，解决了采用有限元求解碳纤维加固混凝土梁非线性数值不容易收敛的问 题。结果表明所建立的有限元模型是合理的，该模型能准确地模拟出实际工程中碳纤维布加固混凝土梁的受 力状态，并可对该种结构进行准确预测，为以后的数值研究工作奠定了基础，方便了日后的设计工作。 【关键词】 碳纤维 混凝土梁 ANSYS 数值模拟 ≤ 2 混凝土结构的桥梁由于长期受到各种自然因 ≤ ε ε ≤ σ ［2 （ ）- （ ）］（0＜ε ≤ε ）（上升段） ≤ 0 0 ≤ ε ε 素的侵蚀、车辆荷载的作用等因素的影响，承载能 σ= ≤ 0 0 （1） ≤ ≤ ≤ ≤ 力明显下降，目前大多数旧桥梁结构都需要进行加 σ （ε ＜ε ≤ε ）（下降段） ≤ 0 0 u 固。碳纤维加固钢筋混凝土梁技术是一项新型高效 式中，ε =0.002，ε =0.0033，σ =0.85R， 0 u 0 的结构加固技术, 比传统的加固技术更便捷。已经广 R:标准立方体强度（15cm×15cm×15cm）。 泛地被应用到房屋、桥梁、隧道等土木工程领域。目 前已证实了用粘贴碳纤维片材的方法对各种混凝 σ 土构件进行抗弯、抗剪和抗压方面的加固具有较大 σ0 C D 的潜力。 碳纤维加固的混凝土梁结构由混凝土、钢筋、环 氧树脂胶层、碳纤维四种材料组成，这四种材料力学 性能相差较大，并具有一定的非线性。在承载过程 ε （拉） 中，当荷载较大时，在结构内部会出现了一定的塑性